歐陽(yáng)傳亮 萬(wàn)莉

（青海鹽湖元通鉀肥有限公司，青海格爾木 816099）

1.鹽田成礦機(jī)理

鹽田生產(chǎn)涉及的知識(shí)內(nèi)容以及工藝體系較為繁雜，不同的因素會(huì)對(duì)鹽田的蒸發(fā)量、析鹽量與礦物結(jié)晶造成不同程度的影響，了解鹽田成礦機(jī)理對(duì)后續(xù)生產(chǎn)技術(shù)、后期蒸發(fā)工藝的設(shè)計(jì)和使用有著關(guān)鍵作用，能夠通過(guò)數(shù)據(jù)模型等方式考量鹽田生產(chǎn)工藝的優(yōu)劣，確定光鹵石礦和鉀肥的質(zhì)量，以此構(gòu)建科學(xué)合理的鹽田生產(chǎn)管理體系[1]。

1.1 鹵水體系

鹵水對(duì)鹽田蒸發(fā)的影響主要有兩方面。一方面是鹵水的組成成份，鹵水組份間會(huì)相互影響，尤其是在鹵水蒸發(fā)濃縮時(shí)，鹵水中不同鹽分的數(shù)量會(huì)影響鹽礦的性質(zhì)特征，當(dāng)鹽分中氯離子較多時(shí)就會(huì)發(fā)生同離子效應(yīng)，從而造成鹽礦的溶解度降低。隨著鹽礦蒸發(fā)不斷進(jìn)行，鹵水的組份也會(huì)發(fā)生變化，將會(huì)析出不同品質(zhì)的鹽礦；另一方面是鹵水的濃度，通常情況下鹵水濃度是影響蒸發(fā)的主要因素之一，在鹵水自然蒸發(fā)的過(guò)程中，濃度會(huì)不斷增加，導(dǎo)致蒸發(fā)速度減緩，對(duì)蒸發(fā)生產(chǎn)效率造成影響。這是由于鹵水濃度增大，鹵水黏度也會(huì)相應(yīng)增加而導(dǎo)致的。

1.2 氣象條件

鹽湖和鹽田的氣候條件會(huì)隨季節(jié)而變化，其蒸發(fā)量也會(huì)隨著季節(jié)而變動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)日常變化對(duì)普通鹽田與深水鹽田的影響較小，不過(guò)氣溫以及太陽(yáng)輻射對(duì)鹵水蒸發(fā)速率以及鹵水溫度有較大影響，輻射或較高氣溫會(huì)使水體升溫，熱量轉(zhuǎn)變?yōu)辂u水蒸發(fā)潛熱，水體飽和蒸氣壓升高，水份便能由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗾舫?，有利于提高蒸發(fā)速率。反之，當(dāng)輻射強(qiáng)度低、氣溫低時(shí)，鹵溫就會(huì)降低，蒸發(fā)速率降低，尤其是冬季氣溫處在0℃以下時(shí)，鹽田生產(chǎn)冷卻結(jié)晶與蒸發(fā)結(jié)晶會(huì)同時(shí)存在，而且較低的溫度也會(huì)對(duì)鹵水化學(xué)成份的溶解度造成影響，從而對(duì)后續(xù)析出造成干擾。

1.3 其他因素

其他影響鹽田成礦機(jī)理的因素包括鹽田的生產(chǎn)布局、采收作業(yè)方式、鹽田本身面積與深度等。鹽田的生產(chǎn)布局與當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛?、蒸發(fā)量、降雨量有較大關(guān)系，需要在確定好各類參數(shù)后規(guī)劃工藝走水方式和走水路線。以察爾汗鹽湖為例，其鹽田布置根據(jù)自然地形基本特征就是西高東低、南高北低的類型，以此設(shè)走水線路會(huì)為后續(xù)生產(chǎn)管理提供諸多便利。鹽田的作業(yè)方式主要有水采和旱采兩種方式，采收方式對(duì)晶體生長(zhǎng)環(huán)境和成礦周期有著一定影響。

2.鹽田生產(chǎn)管理

2.1 原鹵管理

在正常情況下，鹽田生產(chǎn)的最終產(chǎn)品是光鹵石礦，而光鹵石礦的質(zhì)量和產(chǎn)量都可以通過(guò)控制生產(chǎn)工藝中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和提升。原鹵管理則是生產(chǎn)管理中的首要環(huán)節(jié)。原鹵的管理控制主要是將原鹵抽入到鈉鹽池中，經(jīng)過(guò)鈉鹽池和調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)，達(dá)到成礦鹵水點(diǎn)后進(jìn)入各光鹵石池曬制光鹵石礦。原鹵析出可分為無(wú)鉀石鹽和有鉀石鹽兩類。其中無(wú)鉀石鹽析出后多為不飽和溶液，這是因?yàn)樵谳斔瓦^(guò)程中鹵水的濃縮點(diǎn)和液相點(diǎn)未達(dá)到最佳位置，需要在輸送中使鹵水濃縮至飽和后再進(jìn)入鈉鹽池。而有鉀石鹽飽和度較高，在濃縮飽和后進(jìn)入鈉鹽池繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶至設(shè)計(jì)濃度后便可進(jìn)入調(diào)節(jié)池，一般來(lái)說(shuō)，鹽田中原鹵濃度≥27°Be'時(shí)就可以將原鹵導(dǎo)入鈉鹽池，而當(dāng)濃度≥27°Be'時(shí)原鹵中的氯化鈉＜6%，能夠使氯化鈉在進(jìn)入鈉鹽池之前便結(jié)晶出來(lái)，可以提高鈉鹽池的使用壽命。

2.2 操作控制

鹽田生產(chǎn)系統(tǒng)可以分為鈉鹽池、調(diào)節(jié)池和光鹵石池。原料鹵水在進(jìn)入鈉鹽池后，蒸發(fā)析出氯化鈉，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，控制鹵水點(diǎn)的成份，最后使光鹵石能夠在光鹵石池中充分析出。氯化鈉則要盡可能析出在鈉鹽池中，保證光鹵石礦的品質(zhì)。生產(chǎn)管理的關(guān)鍵就在于鈉鹽池和調(diào)節(jié)池的工藝，在原鹵符合相應(yīng)濃度后，進(jìn)入鈉鹽池進(jìn)行濃縮和蒸發(fā)結(jié)晶析出，其管控主要有兩點(diǎn)：一點(diǎn)析出大量氯化鈉的同時(shí)避免氯化鈉進(jìn)入調(diào)節(jié)池；另一點(diǎn)是防止光鹵石在鈉鹽池中析出。因此，當(dāng)氯化鈉剛剛達(dá)到飽和后，就需要在鈉鹽池中進(jìn)行蒸發(fā)，直至蒸發(fā)到指定液相后才能導(dǎo)入調(diào)節(jié)池中。

調(diào)節(jié)池的管控更為重要，在盡可能不損失鉀的基礎(chǔ)上，也要杜絕氯化鈉進(jìn)入光鹵石池，保證光鹵石的質(zhì)量。當(dāng)原鹵有鉀石鹽時(shí)，我們可以向其中加入一定量的老鹵進(jìn)行消除，在蒸發(fā)結(jié)晶并進(jìn)入調(diào)節(jié)池后，根據(jù)液相區(qū)間變化，加入定量的老鹵進(jìn)行兌鹵，到達(dá)最高液相點(diǎn)時(shí)停止兌鹵，繼續(xù)進(jìn)行蒸發(fā)，使液相點(diǎn)符合進(jìn)入光鹵石池的標(biāo)準(zhǔn)后，才能導(dǎo)入光鹵石池。

2.3 系統(tǒng)管理

鹽田鹵水的生產(chǎn)系統(tǒng)中管理要從全方位進(jìn)行考量，正常情況下鹵水、結(jié)晶、析出等變化都是有一定關(guān)系的，充分利用它們之間的參數(shù)關(guān)系進(jìn)行物料計(jì)算，可以進(jìn)一步優(yōu)化鹽田生產(chǎn)程序，革新系統(tǒng)管理。而對(duì)于氣象條件等外界影響因素，需測(cè)定一個(gè)常量，在數(shù)據(jù)模型中作為一個(gè)常數(shù)進(jìn)行計(jì)算，考慮多種因素對(duì)鹽田生產(chǎn)的影響。例如光鹵石池中的排放指標(biāo)就需要對(duì)蒸發(fā)結(jié)晶進(jìn)行取樣分析或是測(cè)定比重等，在氯化鉀濃度為0.3%時(shí)確定排鹵量，并且要在氯化鉀濃度低于0.12%前排放完畢，否則光鹵石池中的氯化鎂在析出過(guò)程中就會(huì)影響光鹵石的質(zhì)量。當(dāng)然，實(shí)際情況需要根據(jù)鹽田條件以及光鹵石池的走水路線進(jìn)行確定[2]。

在確定好各類工藝的生產(chǎn)與排放指標(biāo)后，需要對(duì)鹽田生產(chǎn)進(jìn)行科學(xué)化管理，結(jié)合各種影響因素控制好生產(chǎn)及排放指標(biāo)，使生產(chǎn)工藝能夠符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。以察爾汗鹽湖為例，其生產(chǎn)系統(tǒng)主要集中在每年的4～10月份，其中6～8月份溫度最高，成礦速率最快，在此季節(jié)需要增強(qiáng)鹽田的管控，使成礦效果達(dá)到最佳，以此提高產(chǎn)量和質(zhì)量，而在溫度較低的時(shí)節(jié)可以進(jìn)行采礦生產(chǎn)。鹽田的系統(tǒng)管理需要為鹽田生產(chǎn)制定相應(yīng)的管理體制，在建立鹵水控制參數(shù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建科學(xué)合理的生產(chǎn)管理系統(tǒng)，用計(jì)算機(jī)等信息設(shè)備采集工藝數(shù)據(jù)，輸入鹵水?dāng)?shù)據(jù)和氣象信息，結(jié)合相應(yīng)軟件進(jìn)行計(jì)算分析，為管理人員提供生產(chǎn)過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，有助于為生產(chǎn)管理的分析、決策和實(shí)施控制提供支撐，是提升鹽田生產(chǎn)效益的有效方法。

2.4 智能管控

企業(yè)生產(chǎn)管理的方向都是從信息化、自動(dòng)化向著數(shù)字化、智能化發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)不斷擴(kuò)展的時(shí)代背景下，智能管理已經(jīng)成為鹽湖企業(yè)的主要控制手段。將信息系統(tǒng)收集的各種數(shù)據(jù)與光鹵石質(zhì)量點(diǎn)位進(jìn)行校對(duì)，使鹽田生產(chǎn)系統(tǒng)趨于一個(gè)穩(wěn)定平衡的狀態(tài)，在自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中也能符合質(zhì)量要求。在此基礎(chǔ)上，管理人員設(shè)定液相點(diǎn)、濃縮率、吸附水率、結(jié)晶系數(shù)等相關(guān)參數(shù)，利用智能系統(tǒng)在工藝生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)調(diào)節(jié)，使鹽田生產(chǎn)在穩(wěn)定的前提下提升光鹵石礦的產(chǎn)量和質(zhì)量。也可以將傳統(tǒng)通訊連接的管控方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管控，不僅能夠節(jié)省生產(chǎn)管理中的人力、物力，也能夠使鹽田管理更為精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控，降低鹵水生產(chǎn)中其他因素的影響。智能化設(shè)備為生產(chǎn)帶來(lái)了諸多便利，利用各種控制器實(shí)時(shí)采集設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，例如實(shí)時(shí)的氣象條件數(shù)據(jù)、鹽田鹵水化驗(yàn)數(shù)據(jù)，將整個(gè)鹽湖的生產(chǎn)管理集中化，在相應(yīng)的信息中心就能完成對(duì)各個(gè)泵站運(yùn)行、輸鹵量、氣象條件、光鹵石品質(zhì)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，最大程度優(yōu)化了生產(chǎn)管理[3]。并且在鹽田生產(chǎn)中除了氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等資源，還含有多種金屬及非金屬元素，通過(guò)引入先進(jìn)的工藝技術(shù)，在智能管控的調(diào)整下使鹽田生產(chǎn)與其他化工生產(chǎn)融為一體，完成鹽湖生產(chǎn)、化工生產(chǎn)的一體化管理，做好鉀、鈉、鎂、鋰等資源的綜合利用，建設(shè)具有資源優(yōu)勢(shì)、技術(shù)先進(jìn)、智能信息的生產(chǎn)項(xiàng)目[3]。

3.結(jié)論

鹽田的成礦機(jī)理對(duì)后續(xù)鹽田的生產(chǎn)管理有著較大影響，從鹵水體系、氣象條件以及多種其他因素對(duì)成礦機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)分析，能夠明確在鹽田生產(chǎn)中需要進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整的內(nèi)容。鹽田生產(chǎn)需注重原鹵的生產(chǎn)以及鈉鹽池、調(diào)節(jié)池、光鹵石池的指標(biāo)參數(shù)，運(yùn)用生產(chǎn)管理制度和信息技術(shù)，架設(shè)鹽田生產(chǎn)的現(xiàn)代化管控方式，才能使鹽田資源得到充分利用，促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。